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1、對于各類GPS網精度設計主要取決于網的用途?，F行的《定位系統城市測量技術規程》，以下簡稱《規程》對GPS測量精度作出如下表1的規定；定位系統（GPS）測量規范》，以下簡稱《規范》對GPS測量精度作出如下表2的規定。其具體精度分級見下表。

表1 GPS測量精度分級（一）

表2 GPS測量精度分級（二）

注：當邊長小于200m時，以邊長中誤差小于20mm來衡量。

2、各級GPS網相鄰點間基線長度精度用下式表示：

σ＝√a²+(bd)²

式中：σ— 標準差（基級向量的弦長中誤差mm）

• a：固定誤差（mm）
• b：比例誤差系數（ppm）
• d：相鄰點間距離（km）

GPS點的密度標準

《規程》對GPS網中兩相鄰點間距離視其需要作出如下表3的規定，《規范》對各等級GPS網中兩相鄰點的平均距離作出如下表3的規定。

表3 GPS網中相鄰點間距離 單位:（km）

GPS布網要求

GPS網必須由非同步獨立觀測邊構成若干個閉和環或附和線路，各等級網組成的閉和環或附和線路應相對獨立，以便有效發現成果中的粗差。各級GPS網中每個閉和環或附和線路中的邊數應符合表4a和表4b的規定。

GPS網的基準設計

GPS獲得的是GPS基線向量，它屬于WGS-84坐標系的三維坐標差，而實際我們所需要的是國家坐標系或地方獨立坐標系的坐標，所以在GPS網的技術設計時，必須明確GPS成果所采用坐標系統和起算數據，即明確GPS網所采用的基準。這項工作稱之為GPS網的基準設計。

GPS網的基準包括位置基準﹑方位基準和尺度基準。方位基準一般給定的起算方位角確定，也可以由GPS基線向量的方位作為方位基準。尺度標準一般由 地面的電磁波測距邊確定，也可以由兩個以上起算點間的距離確定，同時也可以由GPS基線向量的距離確定。GPS網的位置基準，一般都是由給定的起算點坐標 確定。

1、為求定GPS點的地面坐標系的坐標，應在地面坐標系中選定起算數據和聯測原有地方控制點若干個，用以坐標轉換。大﹑中城市GPS控制網應與附近的國家控制點聯測3個以上。小城市或工程控制可以聯測2~3個。

2、為保證GPS網進行約束平差后坐標精度的均勻性以及減少尺度比誤差影響，對GPS網內重合的高級國家點或原城市等級控制網點，除未知點聯結圖形觀測外，對它們也要適當的構成長邊圖形。

3、GPS網經平差計算后，可以得到GPS點在地面坐標系中的大地高，為求得GPS點的正常高，可據具體情況聯測高程點，聯測的高程點需要均勻分布于網中，對丘陵或山區聯測高程點應按高程擬合曲面的要求進行布設。具體聯測宜采用不低于四等水準或與其精度相等的方法進行。

4、新建GPS網的坐標系應盡量與測區過去采用的坐標系統一致，如果采用的是地方獨立或工程坐標系，一般還應該了解以下參數：

• 所采用的參考橢 球；
• 坐標系子午線經度；
• 縱橫坐標加常數；
• 標系系的投影面高程及測區平均高程及測區平均高程異常值；
• 起算點坐標值。

GPS測量的外業準備及技術設計書編寫

1. 測區踏勘
2. 資料收集
3. 設備﹑器材籌備及人員組織
4. 擬訂外業觀測計劃
5. 設計GPS網與地面網的聯測方案，一般在GPS網中至少要重合觀測三個以上的地面控制點（盡量選擇水準高程）作為約束點。約束點的選擇則見GPS網基準設計部分。
6. GPS接收機選型及檢驗，GPS接收機的選用參考表5a和表5b。接收機的檢驗包括一般性檢視﹑通電檢驗和實測檢驗。
7. 技術設計任務書編寫

• 任務的來源及工作量
• 測區概況
• 布網方案
• 選點和埋石
• 觀測
• 數據處理
• 完成任務的具體措施
• 提交的成果資料

GPS測量的外業實施

1、選點

• 點位應選在視野開闊處,視場內障礙物的高度角不宜超過15度。
• 點位應遠離大功率的無線電發射源和高壓輸電線，離高壓線不少于50m,離發射源距離不少于200m。
• 交通便利，有利于其他觀測手段擴展和聯測。
• 地面基礎穩定，易于點的保存；盡量布設在主要道路路口，少布設在房頂上。
• GPS點位應基本滿足相應等級平均邊長的要求。在大面積空地上（無建筑物）可適當放寬密度，在城鎮村莊密集區可適當增加密度，山地部分僅考慮布網結構的要求。
• 點間一般要求至少一個通視方向，以便今后測量及校對。
• 應充分利用符合上述要求的合格的舊有控制點及其標石和占見標。
• GPS網所選地面進行水準聯測點不宜少于3個，并均勻分布于網中。

2、埋石

• 各等級GPS點的標石及標志規格要求應符合相關標準。
• 標石可用混凝土按規格預制，也可現場灌制，利用基巖或混凝土路面時可以鑿孔現場灌注混凝土埋設標志。
• 標石整飾，在標石上或點位附近注明點位等級點號。

3、點之記，實地繪制點之記（包括所利用的舊點）。

4、GPS點標石埋設所占土地，應經當地土地使用者或管理部門同意，依法辦理征地手續，并辦理測量標志委托保管書。

5、觀測工作

（1）觀測工作依據的主要技術指標

各級GPS測量基本技術規定按表規定執行，對城市及工程GPS控制在作業中應按有關技術指標執行。

注：

• 在各觀測時段，觀測時間符合規定的衛星，為有效觀測衛星；
• 計算有效觀測衛星總數時，應將各時段衛星觀測總數扣除其間的重復衛星數；
• 觀測時段長度，應為開始記錄數據到結束記錄的時間段；
• 觀測時段數≥1.6，指每站觀測一時段，至少60%測站在觀測一時段；

（2）天線的安置

• 在正常點位，天線應架設在三角架上，并安置在標志中心的上方直接對中，天線基座上的圓水準器氣泡必須整平。
• 在特殊點位，在安置天線需要安置在三角占見標頂部拆除，以防對GPS信號的遮擋。這時可將標志中心反投影到觀測臺或回光臺上，作為安置天線的依據。如果占見標頂部無法拆除，接收天線若安置在標架內觀測，就會造成衛星信號中斷，影響GPS測量精度。在這種情況下，可進行偏心觀測。偏心點選在離三角點100m以內的地方，歸心元素應以解析法精密測定。
• 天線的定向標志應指向正北，并顧及當地磁偏角的影響，以減弱相位中心偏差的影響。天線定向誤差依精度不同而異，一般不超過±30～50。
• 掛風天氣安置天線時，應將天線進行三方向固定，以防倒地碰壞。雷雨天氣安置天線時，應注意將其底盤接地，以防雷擊天線。
• 架設天線不宜過低，一般應距地面1m以上。天線架設好后，在圓盤天線間隔1200的三個方向分別量取天線高，三次測量結果之差不應超過3mm，取其三次結果的平均值記入測量手簿，天線高記錄取至0.001m。
• 測量氣象參數：在高精度GPS測量中，要求測定氣象參數。
• 復查點名并記入測量手簿中，將天線電纜與儀器進行連接，經檢查無誤后，方可通電啟動儀器。

（3）開機觀測

（4）觀測記錄

（5）關機，整理儀器

數據預處理及觀測成果的質量檢核

1、數據預處理

• 數據處理軟件及選擇
• 基線解算

2、觀測成果的外業檢核

采用隨機軟件或使用測繪管理部門推薦使用的專用GPS解算軟件進行基線解算、平差計算和精度評定等。

（1）各級GPS網相鄰點間基線長度精度用下式表示：

σ＝√a²+(bd)²

式中：σ— 標準差（基級向量的弦長中誤差mm）

• a：固定誤差（mm）
• b： 比例誤差系數（ppm）
• d： 相鄰點間距離（km）

（2）每個時段同步環觀測數據的檢核

• 數據的剔除率，剔除的觀測值個數與應獲取的觀測值個數的比值稱為數據剔除率。同一時段觀測值的餓數據剔除率，其值應小于10％。
• 采用單基線處理模式時，對于采用同一數學模型的基線解，其同步時段中任一的三邊同步環的坐標分量相對閉和差和全長相對閉和差不得超過表7所列限差。

（3）同步觀測環檢核

所有閉和環的分量閉和差≤σ·√n／5，而環閉和差

W=√W²X ＋W²Y＋W²Z ≤σ·√3n／5

（4）異步觀測環檢核

無論采用單基線模式或多基線模式，都應在整個GPS網中選取一組獨立的獨立基線構成獨立環，各獨立環的坐標分量閉合差和全長閉合差應符合:

• Wx≤σ·2√n
• Wy≤σ·2√n
• Wz≤σ·2√n
• W ≤σ·2√3n

式中： W — 環閉合差，W=√W²X ＋W²Y＋W²Z

• n ： 獨立環中的邊數
• σ：相應級別規定的精度（按實際平均邊長計算）

（5）復測基線的長度較差，應滿足：

ds≤σ·2√2

3、野外返工

• 同步環、異步環、復測基線超，可采用軟件提供的方法或人工方法剔除粗差基線，但應保證舍棄基線后的獨立環所含基線數不得超過表4的規定；否則，應重測該基線或者有關同步圖形。
• 每個控制點應保證與兩條以上合格獨立基線相聯結，否則應在該點補測或重測不少于一條獨立基線。
• 由于點位不符合GPS測量要求而造成一個測站多次重測仍不能滿足各項限差技術規定時，可按技術設計規定要求另增選新點進行重測。
• 需進行重測或補測的邊，應盡量安排在一起進行同步觀測。

4、GPS網平差處理

當質量檢驗符合要求時，應以所有獨立基線組成閉合圖形，以三維基線向量及其相應方差協方差陣作為觀測信息，以一個點的WGS-84系三維坐標作為起算依據，進行GPS網的無約束平差。無約束平差中，基線向量的改正數（V△x ，V△y ，V△z）值應滿足下式要求：

• V△x≤3σ
• V△y≤3σ
• V△z≤3σ

在無約束平差確定的直效觀測量基礎上， 在國家坐標系或城市獨立坐標系下進行約束平差。約束平差中，基線向量的改正數與剔除粗差后的無約束平差結果的同名基線相應改正數的較差（dV△x，dV△y，dV△z）應符合下式要求：

• dV△x≤2σ
• dV△y≤2σ
• dV△z≤2σ

技術總結與上交資料

• 技術總結
• 上交資料

信息標題：GPS測繪手冊

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